《考研资料》第5章 微型计算机和外设的数据传输.ppt

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1、第第5章章微型计算机和外设的数据传输微型计算机和外设的数据传输5.1 为什么要用接口为什么要用接口接口按功能分为两类使CPU正常工作所需要的辅助电路输入/输出接口外部设备为什么一定要通过接口和主机相连?时序上的原因外部设备功能多种多样的原因外部设备的信息既有数字式，又有模拟式的原因多个外设共享总线的原因速度的原因5.2 CPU和输入和输入/输出设备之间的信号输出设备之间的信号数据信息数字量模拟量开关量状态信息控制信息5.3 接口部件的接口部件的I/O端口端口什么是接口？什么是接口？5.3 接口部件的接口部件的I/O端口端口什么是端口？什么是端口？CPU5.4.1 接口的功能接口的功能寻址功能寻

2、址功能输入输入/输出功能输出功能数据转换功能数据转换功能联络功能联络功能中断管理功能中断管理功能复位功能复位功能可编程功能可编程功能错误检测功能错误检测功能5.4.2 接口与系统的连接接口与系统的连接CPU外外设设选用选用3-8译码器译码器74LS138设计的译码电路设计的译码电路M/IO5.4.2 接口与系统的连接接口与系统的连接用读信号、写信号和地址A0区分4个寄存器5.5 CPU和外设之间的数据传送方式和外设之间的数据传送方式5.5.1 程序方式程序方式5.5.2 中断方式中断方式5.5.3 DMA方式方式5.5 CPU和外设之间的数据传送方式和外设之间的数据传送方式5.5.1 程序方式

3、程序方式1.无条件传送方式无条件传送方式2.条件传送方式条件传送方式5.5.1程序方式程序方式1 无条件传送方式无条件传送方式DCPQD0D1输出口地输出口地址址38F3H输入口地输入口地址址38F0H+5V1读取开关的状态；当开关闭合时，输出编码使发光二极管亮5.5.1程序方式程序方式1 无条件传送方式无条件传送方式确信外部设备已经准备好，不需要查询外设的状态，而直接进行数确信外部设备已经准备好，不需要查询外设的状态，而直接进行数据传输据传输+5V74LS37374LS373300 x 8LE OELE OE数数据据总总线线CSCSWRWR+5.5.1程序方式程序方式1 无条件传送方式无条件

4、传送方式确信外部设备已经准备好，不需要查询外设的状态，而直接进行数确信外部设备已经准备好，不需要查询外设的状态，而直接进行数据传输据传输74LS24474LS244+5V10K 8G1 G2数数据据总总线线CSRD+5.5.1程序方式程序方式1 无条件传送方式无条件传送方式确信外部设备已经准备好，不需要查询外设的状态，而直接进行数确信外部设备已经准备好，不需要查询外设的状态，而直接进行数据传输据传输5.5.1程序方式程序方式2.条件传送方式（查询方式）条件传送方式（查询方式）D111101A/DA(电压 或 电流)？5.5.1程序方式程序方式2.条件传送方式（查询方式）条件传送方式（查询方式）

5、步骤：步骤：CPU从接口中读取状态字。从接口中读取状态字。CPU检测状态字检测状态字 如如“就绪就绪”状态，则传送数据。状态，则传送数据。5.5.1程序方式程序方式 查询式输入接口的工作原理2.条件传送方式（查询方式）条件传送方式（查询方式）5.5.1程序方式程序方式 查询式输出接口的工作原理2.条件传送方式（查询方式）条件传送方式（查询方式）5.5.1程序方式程序方式2.条件传送方式（查询方式）条件传送方式（查询方式）查查询询式式输输入入过过程程的的流流程程图图5.5.2 中断方式中断方式1 中断传送方式的原理中断传送方式的原理 CPU和外设的工作由串行方式变为并行方式（和查询方式比较），提

6、高了CPU的效率 满足了多个外设随机性提出输入输出的要求，提高了实时性5.5.2 中断方式中断方式1 中断传送方式的原理中断传送方式的原理中中断断方方式式输输入入的的接接口口可可屏屏蔽蔽中中断断的的响响应应和和执执行行过过程程5.5.2 中断方式中断方式2 中断优先中断优先级问题的解级问题的解决决典型的可编程中断控制器办法：办法：利用可编程中断控制器对多个中断源进行中断管理.5.5.3 DMA方式方式1 DMA传送方式的提出（略）2 DMA控制器的功能和DMA传送的原理 DMA控制器的功能：接收DMA请求 发出DMA响应 发出总线请求 接收总线响应 提供读写控制信号 提供地址信号 记录传送的字节数DMA方方式式传传输输单单个个数数据据(输输出出过过程程)开始结束内存接口5.5.3 DMA方式方式接接口口要要求求 DMA控控制制器器的的内内部部最最小小配配置置接接口口 DMA控控制制器器5.5.3 DMA方式方式DMA方式从接口往内存传输一个数据块步骤：发一个DMA请求。发总线请求 地址寄存器的内容送到地址总线上。发确认DMA传输的信号。数据送到地址总线所指出的内存单元。地址寄存器的值加1。字节计数器的值减1。如字节计数器的值不为0，则回到;否则结束 5.5.3 DMA方式方式DMA控制器的工作特点控制器的工作特点一方面是一个接口另一方面能够控制系统总线